JP2021080830A - Internal combustion engine variable valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸気弁や排気弁である機関弁の作動特性を可変制御する内燃機関の可変動弁装置に関する。 The present invention relates to a variable valve gear of an internal combustion engine that variably controls the operating characteristics of an engine valve such as an intake valve or an exhaust valve.
従来の可変動弁装置としては、例えば以下の特許文献1に記載されたものが知られている。
As a conventional variable valve gear, for example, the one described in
この可変動弁装置は、一気筒に2つの吸気弁が設けられ、外周に一方の吸気弁を駆動するインナーカムが一体的に設けられたインナーカムシャフトと、該インナーカムシャフトの外周に相対回転可能に配置され、外周に他方の吸気弁を駆動するアウターカムが一体的に設けられたアウターカムシャフトと、を有している。 This variable valve gear has an inner camshaft in which two intake valves are provided in one cylinder and an inner cam that drives one intake valve is integrally provided on the outer periphery, and the inner camshaft rotates relative to the outer periphery of the inner camshaft. It has an outer camshaft that is possibly arranged and is integrally provided with an outer cam that drives the other intake valve on the outer periphery.
インナーカムシャフトとアウターカムシャフトのそれぞれの端部には、バルブタイミング制御装置を含む油圧アクチュエータが設けられている。 A hydraulic actuator including a valve timing control device is provided at each end of the inner camshaft and the outer camshaft.
この油圧アクチュエータは、固定子と、該固定子に相対回転可能な回転子とを有し、固定子にアウターカムシャフトが挿通固定されている。一方、回転子には、インナーカムシャフトが挿通固定されている。 This hydraulic actuator has a stator and a rotor that can rotate relative to the stator, and an outer camshaft is inserted and fixed to the stator. On the other hand, an inner camshaft is inserted and fixed to the rotor.
油圧アクチュエータは、供給された油圧によってインナーカムシャフトとアウターカムシャフトを相対回転させて、各吸気弁の作動角と開閉タイミングを制御するようになっている。 The hydraulic actuator controls the operating angle and opening / closing timing of each intake valve by relatively rotating the inner camshaft and the outer camshaft according to the supplied flood control.
ところで、前記可変動弁装置は、クランクシャフトからアウターカムシャフトに対する回転伝達手段として、スプロケットに巻回されたタイミングチェーンが用いられているが、この他に、タイミングプーリ(歯付きプーリ)に巻回された合成ゴムを主体とした例えばタイミングベルト(ドライベルト)がある。 By the way, in the variable valve gear, a timing chain wound around a sprocket is used as a rotation transmitting means from a crankshaft to an outer camshaft, but in addition to this, a timing chain is wound around a timing pulley (toothed pulley). For example, there is a timing belt (dry belt) mainly made of synthetic rubber.
このタイミングベルトを用いた場合には、飛散したオイルが、タイミングプーリとタイミングベルトの間に付着して、この両者間にスリップが発生するおそれがある。このスリップ現象によって、クランクシャフトからの回転伝達効率が低下すると共に、前記固定子と回転子間での相対回転位相のずれを招くおそれがある。 When this timing belt is used, the scattered oil may adhere between the timing pulley and the timing belt, and slip may occur between the two. Due to this slip phenomenon, the rotation transmission efficiency from the crankshaft is lowered, and there is a possibility that the relative rotation phase shift between the stator and the rotor is caused.
本発明は、タイミングベルトを用いた可変動弁装置のタイミングプーリ内部からのオイルの漏れを効果的に抑制し得る可変動弁装置を提供することを目的の1つとしている。 One of the objects of the present invention is to provide a variable valve gear capable of effectively suppressing oil leakage from the inside of a timing pulley of a variable valve gear using a timing belt.
本発明の好ましい一態様としては、とりわけ、アウターカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されていると共に、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有すると共に、前記アウターカムシャフトの回転軸方向位置に貫通孔を有するタイミングプーリと、インナーカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されていると共に、前記タイミングプーリの内部に該タイミングプーリと相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に分けるベーンロータと、基部が前記ベーンロータに取り付けられ、ターゲット部が前記基部からタイミングプーリの外側に配置されたセンサターゲットと、前記タイミングプーリと前記センサターゲットの基部との間、又は前記タイミングプーリと前記ベーンロータとの間に配置され、前記貫通孔と外部との間をシールするシール部材と、を備えていることを特徴としている。 In a preferred embodiment of the present invention, in particular, the outer camshaft is fixed to one end in the rotation axis direction, the rotational force from the crankshaft is transmitted, the working chamber is provided inside, and the outer camshaft is described. A timing pulley having a through hole at a position in the rotation axis direction of the camshaft, and one end of the inner camshaft in the rotation axis direction are fixed, and the timing pulley is arranged inside the timing pulley so as to be rotatable relative to the timing pulley. A vane rotor that divides the chamber into a plurality of chambers, a sensor target whose base is attached to the vane rotor and whose target portion is arranged outside the timing pulley from the base, and between the timing pulley and the base of the sensor target, or the timing. It is characterized in that it is arranged between the pulley and the vane rotor, and includes a sealing member that seals between the through hole and the outside.
本発明の好ましい一態様によれば、ハウジングからのオイル漏れを効果的に抑制することが可能になる。 According to a preferred aspect of the present invention, oil leakage from the housing can be effectively suppressed.
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態では、ガソリン仕様の例えば直列4気筒の内燃機関の吸気弁側に適用したものを示している。
〔第1実施形態〕
図1は本発明に係る可変動弁装置の第1実施形態の主たる構成を縦断面して示す全体概略図、図2は本実施形態の要部を分解して示す斜視図、図3は本実施形態の可変動弁装置を正面側からみた斜視図、図4は本実施形態の可変動弁装置を背面側からみた斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the variable valve gear of the internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the one applied to the intake valve side of an internal combustion engine having a gasoline specification, for example, an in-line 4-cylinder engine is shown.
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall schematic view showing a main configuration of a first embodiment of the variable valve gear according to the present invention in a vertical cross section, FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the present embodiment in an exploded manner, and FIG. A perspective view of the variable valve gear of the embodiment as viewed from the front side, and FIG. 4 is a perspective view of the variable valve gear of the present embodiment as viewed from the rear side.
内燃機関は、一つの気筒に吸気弁がそれぞれ2つずつ設けられ、この2つの吸気弁のうち少なくとも一つの吸気弁の作動を可変する可変動弁装置が設けられている。つまり、この可変動弁装置は、この実施形態では機関運転状態に応じて吸気弁の作動角を可変制御するものである。ここで、作動角とは、吸気弁の開時から閉時までの開いている期間をいう。 The internal combustion engine is provided with two intake valves in each cylinder, and is provided with a variable valve gear that changes the operation of at least one of the two intake valves. That is, in this variable valve gear, in this embodiment, the operating angle of the intake valve is variably controlled according to the engine operating state. Here, the operating angle means an open period from the opening to the closing of the intake valve.
具体的に説明すれば、可変動弁装置は、図1及び図2に示すように、機関のクランクシャフトによってタイミングベルト01(ドライベルト仕様)を介して回転駆動されるタイミングプーリ1と、該タイミングプーリ1に連係した内外二重のアウターカムシャフト5及びインナーカムシャフト6を備えたカムシャフト2と、アウターカムシャフト5とインナーカムシャフト6の相対回動位相を変換するベーンロータ3と、該ベーンロータ3をタイミングプーリ1に対して相対回転させる油圧回路4と、を備えている。
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the variable valve gear includes a
各吸気弁は、それぞれの傘部が図外の2つの吸気ポートのシリンダ側の各開口端を開閉するもので、それぞれの上端部に配置されたバルブリフタを介してバルブスプリングのばね力によって閉方向に付勢されている。 In each intake valve, each umbrella part opens and closes each opening end on the cylinder side of two intake ports (not shown), and the closing direction is due to the spring force of the valve spring via the valve lifter arranged at the upper end of each. Is being urged to.
アウターカムシャフト5は、内部にシャフト挿入孔5bを有する中空状に形成され、図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転自在に支持されている。このアウターカムシャフト5は、外周面所定位置に各気筒中のそれぞれ一方側の吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる第1駆動カム7が圧入によって一体的に固定されている。
The
また、アウターカムシャフト5は、回転軸方向の一端部5a側にフランジ部8が設けられており、このフランジ部8を介して後述するリアプレート15に固定されている。
Further, the
フランジ部8は、金属材である鉄系金属によって円盤状に形成されて、中央に貫通形成された挿入孔8aを介してアウターカムシャフト5の一端部5a外周面に焼き嵌めによって固定されている。また、フランジ部8の外周部には、後述するリアプレート15に対する固定手段としての複数(本実施形態では3本)の締結ボルト9が挿入させる3つのボルト挿入孔8bが円周方向のほぼ等間隔位置(円周方向の約120°位置)に貫通形成されている。また、このフランジ部8は、外径がリアプレート15とほぼ同一に設定されていると共に、肉厚もリアプレート15とほぼ同一に設定されている。
The
なお、フランジ部8の外周部には、リアプレート15との周方向の位置決めを行う図外のピンがリアプレート15側に突出して設けられている。
A pin (not shown) for positioning with the
インナーカムシャフト6は、中実状に形成されて、アウターカムシャフト5の内周面に回転自在に支持されている。このインナーカムシャフト6は、回転軸方向の一端部6aがアウターカムシャフト5の一端部5aの一端開口から僅かに突出している。また、インナーカムシャフト6は、一端部6aの先端に小径フランジ部6bが一体に設けられている。
The inner camshaft 6 is formed in a solid shape and is rotatably supported on the inner peripheral surface of the
この小径フランジ部6bは、内端面がアウターカムシャフト5の一端部5aの先端面5cにインナーカムシャフト6の回転軸方向から液密的に当接している。また、この小径フランジ部6bは、内端面側に油圧回路4の後述する遅角油孔26に連通する円環状の連通路6cが形成されている。この連通路6cは、小径フランジ部6b先端側の内周壁面6fが外側拡径状のテーパ面に形成されている。
The inner end surface of the small
さらに、このインナーカムシャフト6は、一端部6a側の内部軸方向にカムボルト10が挿入される挿入孔6dが形成されている。この挿入孔6dの内部先端側には、カムボルト10の軸部10bの外周先端側に形成された雄ねじ10cが螺着する雌ねじ6eが形成されている。
Further, the inner camshaft 6 is formed with an
また、インナーカムシャフト6の軸方向の所定位置には、アウターカムシャフト5の外周面に摺動しつつバルブリフタを介して他方側の吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる第2駆動カム11が固定されている。
Further, at a predetermined position in the axial direction of the inner camshaft 6, the intake valve on the other side is opened against the spring force of the valve spring via the valve lifter while sliding on the outer peripheral surface of the
この第2駆動カム11は、インナーカムシャフト6の回転軸中心を通る直径方向に形成された貫通孔6gに挿通された連結軸12によってインナーカムシャフト6に固定されている。つまり、この連結軸12は、両端部12a、12bが第2駆動カム11の内部に圧入固定されており、これによって、第2駆動カム11がインナーカムシャフト6に固定されるようになっている。また、連結軸12は、アウターカムシャフト5の回転軸線に対して直交する直径方向に貫通形成された一対の挿通孔5d、5eを貫通している。この両挿通孔5d、5eは、アウターカムシャフト5の円周方向に沿ってスリット状に形成されて、連結軸12を介して第2駆動カム11をアウターカムシャフト5に対して所定角度範囲内で相対回転を許容するようになっている。
The
第1駆動カム7と第2駆動カム11は、両者間の僅かな隙間を介して隣接配置されている。また、それぞれ外周面7a、11aは、互いに卵形の同一のカムプロフィールに形成されて、一気筒中の一つの吸気弁を各バルブスプリングのばね力と共に独立して開閉作動させるようになっている。
The
カムボルト10は、六角形状の頭部10aと、該頭部10aの一端面中央から着座部としての鍔状座部10dを介して軸方向に延びた軸部10bと、該軸部10bに先端部外周に形成された雄ねじ10cと、から構成されている。
The
タイミングプーリ1は、図1〜図4に示すように、回転軸方向の両端が開口した円筒状のプーリ本体13と、該プーリ本体13の軸方向の前後端に有する各開口を閉塞するフロントプレート14及びリアプレート15と、を備えている。また、フロントプレート14とリアプレート15は、プーリ本体13に対して複数(本実施形態では4本)ボルト16の軸力によって軸方向から結合されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the timing
図5は本実施形態におけるベーンロータを最遅角方向へ相対回転させた状態を示す作用説明図、図6は同実施形態におけるベーンロータを最進角方向へ相対回転させた状態を示す作用説明図である。 FIG. 5 is an operation explanatory diagram showing a state in which the vane rotor in the present embodiment is relatively rotated in the most retarded angle direction, and FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing a state in which the vane rotor in the same embodiment is relatively rotated in the most advanced angle direction. is there.
プーリ本体13は、例えば焼結成形法により成形された金属材によって円筒状一体に形成され、図5及び図6にも示すように、内周面に4つの第1〜第4シュー13a〜13dが内方へ一体に突設されている。また、プーリ本体13は、外周面にタイミングベルト01が巻回される歯車1aが一体に設けられている。
The
この各シュー13a〜13dは、それぞれが側面視ほぼ台形状に形成されて、プーリ本体13の円周方向のほぼ90°の位置に配置されている。それぞれの先端部に軸方向に沿って形成されたシール溝内には、ほぼコ字形状のシール部材19がそれぞれ嵌着固定されている。
Each of the
また、各シュー13a〜13dの径方向外周側には、各ボルト16が挿通する4つのボルト挿通孔13eが貫通形成されている。
Further, four
第1シュー13aは、周方向一側面に平坦な第1凸面13fが形成されている。一方、第2シュー13bは、第1シュー13aの一側面と周方向で対向する一側面に同じく平坦な第2凸面13gが形成されている。この各凸面13f、13gは、ベーンロータ3が図5及び図6に示すように、反時計方向(図中左方向)あるいは時計方向(図中右方向)へ回転した際に、対向する各側面が当接する。これによって、ベーンロータ3を、図中、左右方向の最大回転位置に規制するようになっている。
The
また、プーリ本体13は、回転軸方向の一側面と他側面に第1、第2円環溝13h、13iが形成されている。この各円環溝13h、13iは、それぞれの内径がフロントプレート14とリアプレート15の外径よりも僅かに大きく形成され、それぞれ深さも各プレート14,15の肉厚とほぼ同じ大きさに設定されている。したがって、この各円環溝13h、13iには、両プレート14、15の外周部がはめ込み可能になっている。
Further, the pulley
さらに、プーリ本体13は、各シュー13a〜13dを含む回転軸方向の一側面(第1円環溝13hの外側面)と他側面(第2円環溝13iの外側面)の両方に、複葉状の第1、第2シール溝13j、13kがそれぞれ形成されている。この各シール溝13j、13kは、プーリ本体13と各シュー13a〜13dの外形状に沿って無端状の四つ葉状に折曲形成されている。この各シール溝13j、13kには、横断面円形状の2つの第1、第2シールリング20、21が嵌め込まれている。この各シールリング20、21は、プーリ本体13の第1円環溝13hの外側面とフロントプレート14との間と、プーリ本体13の第2円環溝13h、13iの外側面とリアプレート15との間をシールするようになっている。
Further, the
フロントプレート14は、金属板をプレス成形によって比較的薄肉な円板状に形成されている。また、フロントプレート14の中央には、カムボルト10の軸部10bや後述するセンサターゲット35の基部35aが挿入される貫通孔14aが形成されている。また、フロントプレート14は、外周側の円周方向の等間隔位置(円周方向の90°位置)に各ボルト16が挿通する4つのボルト挿通孔14bが貫通形成されている。
The
さらに、フロントプレート14は、貫通孔14aの孔縁よりも僅かに外側の部位にリアプレート15と反対方向へ突出した円筒状の第1ボス部22が一体に設けられている。この第1ボス部22は、フロントプレート14のプレス成形時に一緒に成形されて、内周面22aが平坦な円形状されていると共に、内周面22aの先端縁に内側から外側へ拡径した環状のテーパ面22bが形成されている。
Further, the
リアプレート15は、図2及び図3に示すように、プーリ本体13と同じく焼結成形によって成形された金属材によって成形され、フロントプレート14よりも肉厚な円盤状に形成されている。また、リアプレート15は、中央にアウターカムシャフト5の一端部5aが挿入される挿入孔15aが貫通形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
この挿入孔15aは、内径がアウターカムシャフト5の一端部5aの外径より僅かに大きく形成されて、該一端部5aが緊密かつ精度良く挿入されている。つまり、一端部5aの外周面と挿入孔15aの内周面とは、隙間なく圧入に近い程度に緊密に嵌合している。
The inner diameter of the
また、リアプレート15の外周部には、各ボルト16の軸部16aの先端部に有する雄ねじ16bが螺着する4つの雌ねじ孔15bが形成されている。この4つの雌ねじ孔15bは、リアプレート15の円周方向の等間隔位置である約90°位置にそれぞれ貫通形成されている。
Further, four female screw holes 15b are formed on the outer peripheral portion of the
さらに、リアプレート15の外周部の所定位置には、図2に示すように、後述するロック機構28のロック凹部であるロック穴31が形成されている。
Further, as shown in FIG. 2, a
リアプレート15の外周部のフランジ部8側の外面には、3つの締結ボルト9が螺着する3つの雌ねじ穴15cが形成されている。この雌ねじ穴15cは、リアプレート15の円周方向のほぼ120°位置に形成されて、貫通されることなく有底状に形成されている。
Three female screw holes 15c to which the three
リアプレート15は、内周面の各雌ねじ穴15cよりも内側に円環状の第3シール溝15dが形成されている。この第3シール溝15dには、リアプレート15の後端面とフランジ部8の前端面との間をシールする横断面円形状の第3シールリング45が嵌め込まれ保持されている。
The
なお、リアプレート15は、外側面にフランジ部8の位置決め用ピンが係入してフランジ部8と位置決めされる図外の位置決め用の孔が形成されている。
The
ベーンロータ3は、焼結成形法により成形された金属材によって一体に形成され、図1、図2及び図5、図6に示すように、中央側のロータ17と、該ロータ17の外周から放射方向へ突設された複数(本実施形態では4枚の)第1〜第4ベーン18a〜18dとから構成されている。
The
ロータ17は、全体がほぼ円筒状に形成されていると共に、外径が大小の段差径状に形成されて、中央にカムボルト10の軸部10bが挿入される通路構成孔17aが貫通形成されている。また、ロータ17は、カムボルト10の頭部10a側の外側面中央位置に、センサターゲット35の基部35aが入り込む円形状の第1嵌合溝17bが形成されている。
The
通路構成孔17aは、内周面の内径がカムボルト10の軸部10bの外径よりも大きく形成されて、内周面と軸部10bの外周面との間で油圧回路4の一部を構成している。
The inner diameter of the inner peripheral surface of the
また、ロータ17は、回転軸方向のリアプレート15側の内側面中央に、凹状の第2嵌合溝17cが形成されている。この第2嵌合溝17cは、深さが第1嵌合溝17bよりも大きな円柱状に形成されて、アウターカムシャフト5の一端部5aと、インナーカムシャフト6の一端部6a及び小径フランジ部6bがそれぞれ回転軸方向から挿入可能になっている。
Further, the
第2嵌合溝17cは、内径がインナーカムシャフト6の小径フランジ部6bの外径よりも僅かに大きく形成されて、底面17dに小径フランジ部6bの前端面が当接配置されている。
The inner diameter of the second
また、同じく第2嵌合溝17cの内径は、アウターカムシャフト5の一端部5aの外径よりも僅かに大きく形成されて、内周面に一端部5aの外周面が回転軸方向から緊密状態で嵌入するようになっている。また、アウターカムシャフト5の一端部5aの先端面が、第2嵌合溝17c内でインナーカムシャフト6の小径フランジ部6bの後端面に回転軸方向から当接配置されている。
Similarly, the inner diameter of the second
したがって、アウターカムシャフト5の一端部5aは、第2嵌合溝17c内において軸方向と径方向のガタの発生が抑制されている。
Therefore, the one
なお、第2嵌合溝17cの内径は、挿入孔15aの内径より若干小さく設定されている。
The inner diameter of the second
アウターカムシャフト5は、一端部5aが第2嵌合溝17cに嵌合されているものの、該アウターカムシャフト5とベーンロータ3(ロータ17)とは結合されず互いに自由な相対回転可能になっている。換言すれば、一端部5aの外周面と第2嵌合溝17cの内周面は、微小隙間をもって摺動可能になっている。
Although one
また、第2嵌合溝17cは、底面17dに通路構成孔17aの軸方向の一端が開口形成されて、該通路構成孔17aと連通状態になっている。
Further, the second
また、ロータ17は、カムボルト10の軸力によって回転角検出機構のセンサターゲット35を介してインナーカムシャフト6の他端部と回転軸方向から結合されている。
Further, the
第1〜第4ベーン18a〜18dは、プーリ本体13の各シュー13a〜13dの間に配置されている。これによって、第1〜第4ベーン18a〜18dと第1〜第4シュー13a〜13dとの間に、作動室がそれぞれ4つの遅角側油圧室23と進角側油圧室24に分けられている。
The first to
一つの第1ベーン18aは、周方向の幅厚さが他の3つのベーン18b〜18dよりも大きく形成されている。他のベーン18b〜18dは、周方向の幅厚さがほぼ同じ大きさに設定されている。
One
また、ロータ17は、図2、図5及び図6で示すように、インナーカムシャフト6の小径フランジ部6bが位置する内部径方向に、小径フランジ部6bに形成された連通路6cを介して4つの遅角側油圧室23に連通する4つの遅角油孔26が放射方向に沿って貫通形成されている。
Further, as shown in FIGS. 2, 5 and 6, the
さらに、ロータ17は、各遅角油孔26よりも前方の内部径方向に通路構成孔17aを介して4つの進角側油圧室24に連通する4つの進角油孔25が放射方向に沿って貫通形成されている。
Further, in the
各ベーン18a〜18dの先端部に形成された保持溝内には、プーリ本体13の内周面に摺接して各遅角側油圧室23及び各進角側油圧室24をシールするシール部材27がそれぞれ設けられている。
In the holding groove formed at the tip of each
また、ベーンロータ3は、前述したように、時計方向あるいは反時計方向へ相対回転した際に、第1ベーン18aが第1凸面13fか、あるいは第2凸面13gに当接する。つまり、第1ベーン18aの図5、図6中、反時計方向側(遅角側油圧室23側)の一側面が、第1凸面13fに当接するとベーンロータ3の一方向側への最大相対回転位置(最遅角位置)が規制されるようになっている(図5参照)。一方、第1ベーン18aの時計方向側(進角側油圧室24側)の他側面が、第2凸面13gに当接して、他方向側への最大相対回転位置(最進角位置)が規制されるようになっている(図6参照)。
Further, as described above, when the
回転角検出機構は、インナーカムシャフト6の回転位置を検出する一般的な磁気センサ(カム角センサ)であって、回転位置を検出する図外の検出器と、ロータ17に固定されつつ検出器に近接配置されたセンサターゲット35と、から構成されている。
The rotation angle detection mechanism is a general magnetic sensor (cam angle sensor) that detects the rotation position of the inner camshaft 6, and is a detector (not shown) that detects the rotation position and a detector that is fixed to the
検出器は、センサターゲット35を介して検出されたインナーカムシャフト6の回転位置検出信号を内燃機関のコントロールユニット(ECU41)に出力するようになっている。
The detector outputs the rotation position detection signal of the inner camshaft 6 detected via the
センサターゲット35は、図1〜図3に示すように、鉄系の金属薄板材によって一体に形成され、有底円筒状の基部35aと、該基部35aの回転軸方向の開口縁から径方向外側に突出された複数(本実施形態では3つ)のターゲット部35bと、から構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
基部35aは、底部35cの中央にカムボルト10の軸部10bが挿通されるボルト挿通孔35dが貫通形成されている。また、基部35aは、底部35cがロータ17の第1嵌合溝17bの底面にカムボルト10の軸力によって固定されている。各ターゲット部35bは、細長い矩形状に形成されて先端面が検出器に径方向から近接するように配置されている。
The
そして、検出器は、ベーンロータ3(インナーカムシャフト6)の回転に伴って各ターゲット部35bの位置を検出してインナーカムシャフト6の回転位置を検出するようになっている。
Then, the detector detects the position of each
また、基部35aの底部35cの内底面とカムボルト10の頭部10aの鍔状座部10dとの間には、シールワッシャ43が配置されている。このシールワッシャ43は、例えば軟質な金属材によって円環状に形成されて、カムボルト10の軸力によって強く挟み込まれて、通路構成孔17aと頭部10aとの間をシールするようになっている。
A
さらに、基部35aの筒状の外周面と第1ボス部22の内周面22aとの間には、シール部材である合成ゴムからなるオイルシール44が液密的に配置されている。
Further, an
オイルシール44は、軸直角方向から断面した形状がほぼ矩形状に形成されている。また、このオイルシール44は、比較的軸方向に長い基部35aの外周面と第1ボス部22の内周面22aとのそれぞれの軸方向の長さに対応して、軸方向に長い円筒状に形成されている。これによって、オイルシール44は、フロントプレート14の貫通孔14aと外部との間をシールするようになっている。
The
なお、基部35aをロータ17に組み付ける際には、オイルシール44は、予め基部35aの外周面に圧入固定されている。この状態で、オイルシール44は、基部35aと一緒に第1ボス部22の内周面22aにテーパ面22bを介してスムーズに挿入されるようになっている。
When assembling the
図7は図5のA−A線断面図であって、本実施形態に供されるロック機構を示している。 FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5 and shows a locking mechanism provided in the present embodiment.
ロック機構28は、図2及び図7に示すように、ベーンロータ3の第1ベーン18aに形成された摺動用孔29と、該摺動用孔29内に収容されて、リアプレート15側に対して進退可能に設けられたロックピン30と、リアプレート15の内側面に形成され、ロックピン30の先端部30aが挿入されてベーンロータ3をロックするロック穴31と、機関運転状態に応じてロックピン30の先端部30aをロック穴31に挿入、あるいは挿入状態を解除する挿入・解除機構と、から構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 7, the
摺動用孔29は、内径が軸方向のほぼ中央で段差径状に形成されて、リアプレート15側の小径部29aと、フロントプレート14側の大径部29bとを有している。
The sliding
ロックピン30は、フランジ状の後端部30bが摺動用孔29の内周面の内径よりもやや大きな外径に形成され、先端部30aがロック穴31の内径よりもやや小さな截頭円錐状に形成されている。
The
ロック穴31は、有底円錐状に形成されて、リアプレート15の内周面の円周方向へ所定間隔をもって形成されている。ロック穴31は、ベーンロータ3が図5に示す最大左方向へ相対回転した際に、ロックピン30の先端部30aが軸方向から挿入する位置に形成されている。
The lock holes 31 are formed in a bottomed conical shape and are formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the
挿入・解除機構は、ロックピン30を進出方向(ロック穴31方向)へ付勢するコイルスプリング32と、摺動用孔29の大径部29bとロックピン30の後端部30bとの間に形成されて、後端部30bが油圧を受ける第1受圧室34aと、ロック穴31内に形成されてロックピン30の先端部30aが油圧を受ける第2受圧室34bと、第1、第2受圧室34a、34bに油圧を供給してロックピン30をロック穴31から後退させてロックを解除する2つの第1、第2解除用油孔33a、33bと、を備えている。
The insertion / release mechanism is formed between the
第1解除用油孔33aは、図7に示すように、第1ベーン18aの遅角側油圧室23側の側部内に貫通形成されて、一つの遅角側油圧室23と第1受圧室34aを連通している。一方、第2解除用油孔33bは、第1ベーン18aの軸方向の一側面(外側面)に形成されて、一つの進角側油圧室24と第2受圧室34bを連通している。
As shown in FIG. 7, the first
なお、摺動用孔29の大径部29bは、ロータ17と第1ベーン18aの外側面に連続して形成された矩形状の呼吸溝29cとフロントプレート14の貫通孔14aを介して外部に連通している。これによって、ロックピン30の常時安定した摺動性を確保するようになっている。
The large-
油圧回路4は、各遅角側油圧室23と各進角側油圧室24に対して油圧を選択的に供給あるいは排出するものである。具体的には、図2に示すように、各遅角側油圧室23に連通する第1油通路36と、各進角側油圧室24に連通する第2油通路37と、該各油通路36,37に電磁切換弁38を介して油圧を選択的に供給するオイルポンプ39と、電磁切換弁38を介して各油通路36,37に選択的に連通するドレン通路40と、を備えている。
The hydraulic circuit 4 selectively supplies or discharges oil to each retard side
第1油通路36は、主としてアウターカムシャフト5の内周面とインナーカムシャフト6の外周面との間に形成されている。この第1油通路36は、一端部が電磁切換弁38の給排ポートに接続され、他端部が連通路6cと各遅角油孔26を介して各遅角側油圧室23に連通している。
The
第2油通路37は、主としてカムボルト10の軸部10bの外周面とインナーカムシャフト6の挿入孔6dの内周面との間に形成されている。この第2油通路37は、一端部が電磁切換弁38の給排ポートに接続され、他端部が通路構成孔17aと各進角油孔25を介して各進角側油圧室24に連通している。
The
電磁切換弁38は、4ポート2位置弁であって、コントロールユニット(ECU)41から図外のコイルへの通電、非通電や制御電流(パルス電流)の通電量の変化によって内部に設けられた図外のスプール弁が軸方向へ移動する。これによって、電磁切換弁38は、各油通路36,37に対して、オイルポンプ39の吐出通路39aとドレン通路40とを選択的に切り換え制御するようになっている。
The
つまり、ECU41から例えば通電されると、吐出通路39aと第1油通路36とを連通すると同時に、ドレン通路40と第2油通路37とを連通する。一方、例えば非通電されると、吐出通路39aと第2油通路37とを連通すると同時に、ドレン通路40と第1油通路36とを連通するようになっている。
That is, when electricity is supplied from the
なお、スプール弁は、ECU41からの通電量に応じて進退移動して、各油通路36,37に連通する給排ポートの開口面積を連続的に可変するようになっている。
The spool valve moves forward and backward according to the amount of electricity supplied from the
ECU41は、内部のコンピュータが図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、スロットルバルブ開度センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出している。かかる機関運転状態や、前述した回転角検出機構によって検出されたインナーカムシャフト6の回転位置情報などに基づいて電磁切換弁38の電磁コイルに制御電流(パルス電流)を出力するようになっている。なお、アウターカムシャフト5は、別に設けられた回転角検出機構によってその回転角度位置が検出されて、この検出信号がECU41に出力されるようになっている。
〔本実施形態の作用〕
まず、機関の駆動中には、クランクシャフトからタイミングベルト01を介してタイミングプーリ1全体が回転すると、アウターカムシャフト5が同期回転すると共に、インナーカムシャフト6もプーリ本体13とベーンロータ3を介して同期回転する。これによって、基本的にアウターカムシャフト5の第1駆動カム7とインナーカムシャフト6の第2駆動カム11が同期回転して、2つの吸気弁をバルブスプリングのばね力と共に開閉作動させる。
The
[Operation of the present embodiment]
First, while the engine is being driven, when the
図8は本実施形態に供される第1、第2駆動カム7,11を示し、Aは両駆動カム7,11が同一回転位相の状態を示し、Bは第1駆動カム7に対して第2駆動カム11が回転位相を変化させた状態を示している。
FIG. 8 shows the first and
図9は本実施形態における吸気弁のリフト特性図を示し、Aはベーンロータが図5に示す最遅角方向へ相対回転した場合のリフト特性図、Bは図5に示す最進角方向へ相対回転した場合のリフト特性図である。 FIG. 9 shows a lift characteristic diagram of the intake valve in the present embodiment, A is a lift characteristic diagram when the vane rotor rotates relative to the most retarded angle direction shown in FIG. 5, and B is a relative to the most advanced angle direction shown in FIG. It is a lift characteristic diagram at the time of rotation.
そして、例えば、機関始動時は、ロック機構28のコイルスプリング32のばね力によって、予めロックピン30の先端部30aがロック穴31内に挿入している。つまり、機関停止時においてカムシャフト2に作用する交番トルクに基づいてベーンロータ3が一方向側(図5に示す位置)に相対回転している。つまり、ベーンロータ3は、タイミングプーリ1との相対関係で、例えば始動に最適な最遅角側の相対回転位置にロックされている。
Then, for example, when the engine is started, the
よって、2つの駆動カム7、11は、矢印で示す回転方向に対して、図8Aに示すように、アウターカムシャフト5とインナーカムシャフト6を介して同一の回転位相になっている。したがって、2つの吸気弁は、開閉時期特性(バルブタイミング)が図9Aで示すように、最遅角側の同一の位相に保持されている。
Therefore, as shown in FIG. 8A, the two
このため、この状態からイグニッションスイッチをオン操作して機関を始動すると、スムーズなクランキングによって良好な始動性が得られる。 Therefore, when the engine is started by turning on the ignition switch from this state, good startability can be obtained by smooth cranking.
その後、機関運転状態が所定の運転域に移行すると、電磁切換弁38にECU41から制御電流が出力されて、まず、吐出通路39aと第2油通路37を連通させる。したがって、オイルポンプ39から吐出された作動油は、第2油通路37から各進角油孔25を介して各進角側油圧室24に供給される。これにより、各油圧室24内の油圧が上昇する。
After that, when the engine operating state shifts to a predetermined operating range, a control current is output from the
同時に、第1油通路36とドレン通路40を連通させる。このため、各遅角側油圧室23内の油圧がオイルパン42に排出されて内部が低圧になる。
At the same time, the
各進角側油圧室24内の油圧が上昇すると、該各進角側油圧室24から第2解除用油孔33bを通って第2受圧室34bに供給される。これにより、ロックピン30は、先端部30aの外面に作用する高油圧によってコイルスプリング32のばね力に抗して後退移動する。したがって、ロックピン30の先端部30aが、ロック穴31から抜け出てタイミングプーリ1に対するベーンロータ3のロックが解除される。よって、ベーンロータ3は、自由な相対回転が許容される。
When the oil pressure in each advance side
そして、ベーンロータ3は、各進角側油圧室24の高圧化に伴って、タイミングプーリ1に対して図6に示す時計方向へ相対回転する。この相対回転によって第1ベーン18aの他側面が第2凸面13gに当接して時計方向の最進角位置に規制される(図6参照)。これに伴い、インナーカムシャフト6が、アウターカムシャフト5に対して時計方向、つまり最進角側へ相対回転する。
Then, the
したがって、アウターカムシャフト5側の第1駆動カム7は、図8Bに示すように、初期の回転位置に保持されている。これに対して、インナーカムシャフト6側の第2駆動カム11は、矢印で示す回転方向に対して、さらに時計方向の回転位置に相対回転する。これにより、第2駆動カム11は、第1駆動カム7に対して進角側へ開いた状態になる(開角状態)。
Therefore, the
よって、一つの吸気弁は、その開閉時期特性が図9Bに示すように開時期がさらに進角側になる特性となる。この結果、2つの駆動カム7,11によって、初期位相時のバルブリフタを押している時間よりも長く時間押すことになる。
Therefore, one intake valve has a characteristic that the opening time is further on the advance side as shown in FIG. 9B. As a result, the two
つまり、一つの吸気弁の開いている時間(作動角)が長くなって、燃焼室への吸入空気量が連続的に増加することになる。これにより、例えば、機関高回転時や急加速時における出力トルクを向上させることが可能になる。 That is, the open time (operating angle) of one intake valve becomes longer, and the amount of intake air to the combustion chamber continuously increases. This makes it possible to improve the output torque at the time of high engine rotation or sudden acceleration, for example.
また、機関運転状態がさらに変化すると、ECU41から電磁切換弁38への大きな通電量に応じてスプール弁がさらに移動する。このため、第2油通路37とドレン通路40を連通させると共に、第1油通路36と吐出通路39aを連通させる。これにより、各遅角側油圧室23が高圧になる一方、各進角側油圧室24が低圧になる。
Further, when the engine operating state is further changed, the spool valve further moves according to a large amount of energization from the
したがって、ベーンロータ3は、タイミングプーリ1に対して図6の回転位置から時計方向へ相対回転する。これにより、インナーカムシャフト6は、同じくアウターカムシャフト5に対して時計方向へ相対回転して、第2駆動カム11が第1駆動カム7と同一位相になる。よって、2つの吸気弁の作動角が小さくなって、吸入空気量が減少することになり、例えば、機関低回転域での燃費向上を図ることができる。
Therefore, the
なお、第1駆動カム7と第2駆動カム11の相対回転変位、つまり第2駆動カム11の拡開、縮閉の変位は、ECU41と電磁切換弁38とによって連続的に行われようになっている。
The relative rotational displacement of the
そして、本実施形態では、フロントプレート14の第1ボス部22の内周面22aとセンサターゲット35の基部35aの外周面との間に、オイルシール44が配置されている。このため、フロントプレート14の貫通孔14aが液密的に封止されることから、各遅角側油圧室23や進角側油圧室24内のオイルが貫通孔14aから漏れるのを効果的に抑制できる。
In the present embodiment, the
しかも、プーリ本体13とフロントプレート14及びリアプレート15の間の2つのサイドクリアランスには、第1、第2シールリング20、21が設けられている。このため、プーリ本体13と各プレート14,15間も液密的に封止されていることから、各遅角側油圧室23及び各進角側油圧室24からのオイルの漏れも十分に抑制できる。
Moreover, the first and second seal rings 20 and 21 are provided in the two side clearances between the pulley
さらに、リアプレート15とアウターカムシャフト5のフランジ部8との間にも、第3シールリング45が設けられて、この間も液密的に封止されている。したがって、各油圧室23,24内のオイルが、リアプレート15の挿入孔15aの内周面とアウターカムシャフト5の外周面との間からオイルが漏れたとしても、第3シールリング45によって外部への漏れを十分に抑制することが可能になる。
Further, a
したがって、タイミングプーリ1(プーリ本体13)の外周の歯車1aにオイルの付着が抑制される。この結果、歯車1aとタイミングベルト01との間のスリップなどが抑制されて、クランクシャフトからの回転伝達効率の低下や、アウターカムシャフト5とインナーカムシャフト6間での相対回転位相のずれを抑制できる。
Therefore, oil is suppressed from adhering to the
また、前記オイルシール44は、センサターゲット35の基部35aの外周面と第1ボス部22の内周面22aとの間に摺動可能に配置されている。このため、ベーンロータ3が、タイミングプーリ1に対して相対回転した際に、センサターゲット35と第1ボス部22との間にオイルシール44によって摺動摩擦抵抗が発生する。これによって、カムトルク変動に伴うベーンロータ3のばたつきを抑制することができる。
Further, the
さらに、本実施形態では、センサターゲット35を、基部35aを介してロータ17に取り付ける際に、オイルシール44を基部35aの外周面に予め取り付けられた状態で、第1ボス部22の内周面22aに挿入されるようになっている。このため、センサターゲット35とインナーカムシャフト6の同軸性(芯出し)を確保することができる。
Further, in the present embodiment, when the
また、センサターゲット35を、カムボルト10によってベーンロータ3のインナーカムシャフト6への取り付け作業と一緒に固定できるので、センサターゲット35の取り付け作業が容易になる。つまり、センサターゲット35を別途圧入などによる取り付け作業が不要になるので、その取り付け作業が容易になる。
Further, since the
また、カムボルト10の頭部10aを、第1ボス部22を介してセンサターゲット35の基部35a内に配置できるので、この分、カムボルト10の軸方向の長さを短くすることが可能になる。
Further, since the
また、カムボルト10の頭部10a(鍔状座部10d)と前記基部35aとの間に、シールワッシャ43が挟持状態に配置されていることから、両者10a、35aとの間からの外部へのオイル漏れを抑制できる。
Further, since the
さらに、円筒状の第1ボス部22を設けたことによって、オイルシール44を軸方向へ長く形成することが可能になることから、シール性能の向上が図れる。
Further, by providing the cylindrical
また、センサターゲット35の各ターゲット部35bは、第1ボス部22の先端縁に対して近接配置されている。このため、オイルシール44が、第1ボス部22内から軸方向外側へ移動した場合に、各ターゲット部35bがその移動規制することから、不用意な脱落を抑制できる。
Further, each
また、本実施形態では、前記各構成部品を組み付けるに際して、図1に示すように、インナーカムシャフト6は、一端部6aが第2嵌合溝17cに嵌入された状態でカムボルト10によってロータ17に回転軸方向から締め付け固定される。
Further, in the present embodiment, when assembling the respective components, as shown in FIG. 1, the inner camshaft 6 is fitted into the
一方、アウターカムシャフト5は、フランジ部8を介して各締結ボルト9によってリアプレート15(プーリ本体13)に締め付け固定される。また、このアウターカムシャフト5は、一端部5aがリアプレート15の挿入孔15aとロータ17の第2嵌合溝17cにそれぞれ回転軸方向から嵌合する。つまり、アウターカムシャフト5は、リアプレート15に挿入孔15aを介して緊密に嵌合している一方、ベーンロータ3のロータ17は、第2嵌合溝17cでアウターカムシャフト5に相対回転可能な状態で緊密に嵌合している。
On the other hand, the
換言すれば、この実施形態では、単一のアウターカムシャフト5によって、タイミングプーリ1とベーンロータ3の両方の同軸性を取るようになっている。
In other words, in this embodiment, a single
したがって、タイミングプーリ1とベーンロータ3の精度の高い同軸性を得ることができる。このため、たとえ、アウターカムシャフト5とインナーカムシャフト6の両軸心の間にガタが発生したとしても、タイミングプーリ1とベーンロータ3の同軸性に対する影響を十分に抑制することができる。
Therefore, highly accurate coaxiality between the timing
また、アウターカムシャフト5は、フランジ部8を介してリアプレート15に結合されていることから、タイミングプーリ1との一体化が図れる。これによって、タイミングプーリ1とベーンロータ3との同軸性への影響がさらに少なくなる。
Further, since the
また、本実施形態では、アウターカムシャフト5を利用した簡単な構造でタイミングプーリ1とベーンロータ3の同軸性を精度良く確保できるので、製造作業が容易になると共に、コストの低減化が図れる。
〔第2実施形態〕
図10は第2実施形態を示し、基本構成は第1実施形態のもと同じであるが、異なるところは、ベーンロータ3のロータ17の回転軸方向のフロントプレート14側の一端面中央に第2ボス部46が一体に設けられている。この第2ボス部46は、円筒状に形成されて、その軸方向の長さLがフロントプレート14の第1ボス部22よりも僅かに大きく形成されている。
Further, in the present embodiment, since the coaxiality between the timing
[Second Embodiment]
FIG. 10 shows a second embodiment, and the basic configuration is the same as that of the first embodiment, except that the
また、回転角検出機構のセンサターゲット35は、全体が平坦状に形成されて、基部35aが第2ボス部46の先端にカムボルト10によって固定されている。つまり、センサターゲット35は、基部35aが平坦な円盤状に形成されて、該基部35aの外周縁から径方向外側へ3つのターゲット部35bが突出している。また、基部35aは、中央位置にカムボルト10の軸部10bが挿通されるボルト挿通孔35dが貫通形成されている。
Further, the
また、カムボルト10は、軸部10b軸方向の長さを第2ボス部46の長さL分だけ長く形成されている。なお、このカムボルト10の頭部10aの鍔状座部10dと基部35aとの間には、シールワッシャ43が介装されている。
Further, the
さらに、第1ボス部22の内周面22aと第2ボス部46の外周面46aとの間には、合成ゴムからなる円筒状のオイルシール44が配置されている。
Further, a
また、この第2実施形態によれば、平坦状のセンサターゲット35を、カムボルト10によって第2ボス部46の先端に固定するようになっていることから、その固定作業が容易になる。
Further, according to the second embodiment, since the
さらに、センサターゲット35も全体的に平坦状に形成されていることから、その成形作業も容易である。
Further, since the
他の構成は第1実施形態と同じであるから、基本的に同じ作用効果が得られる。例えば、第1〜第3シールリング20,21,45やオイルシール44によって各油圧室23,24からのオイルの漏れを抑制できる。また、センサターゲット35の各ターゲット部35bが第1ボス部22の先端縁に近接配置されていることから、オイルシール44の不用意な脱落を抑制できる。
Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, basically the same effects can be obtained. For example, oil leakage from the
本発明は、各実施形態の構成に限定されるものではなく、第1実施形態であれば、オイルシール44を、フロントプレート14の貫通孔14aとセンサターゲット35の円筒状の基部35aの外周面との間に配置することも可能である。また、第2実施形態であれば、オイルシール44を、第2ボス部46の外周面と貫通孔14aの内周面との間に配置することも可能である。
The present invention is not limited to the configuration of each embodiment, and in the first embodiment, the
さらに、例えば、センサターゲット35の構造をさらに変更することも可能である。
Further, for example, the structure of the
以上説明した実施形態に基づく可変動弁装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。 As the variable valve gear based on the embodiment described above, for example, the one described below can be considered.
その一つの態様において、外周にアウターカムを有する中空状のアウターカムシャフトと、該アウターカムシャフトの内部に相対回転可能に配置され、外周にインナーカムを有するインナーカムシャフトと、を備えた内燃機関に用いられる可変動弁装置であって、
前記アウターカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有すると共に、前記アウターカムシャフトの回転軸方向位置に貫通孔を有するタイミングプーリと、前記インナーカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、前記タイミングプーリの内部に該タイミングプーリと相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に分けるベーンロータと、基部が前記ベーンロータに取り付けられ、ターゲット部が前記基部からタイミングプーリの外側に配置されたセンサターゲットと、前記タイミングプーリと前記センサターゲットの基部との間、又は前記タイミングプーリと前記ベーンロータとの間に配置され、前記貫通孔と外部との間をシールするシール部材と、を備えている。
In one aspect thereof, an internal combustion engine including a hollow outer camshaft having an outer cam on the outer periphery and an inner camshaft arranged so as to be relatively rotatable inside the outer camshaft and having an inner cam on the outer periphery. It is a variable valve gear used in
Timing that is fixed to one end of the outer camshaft in the rotation axis direction, the rotational force from the crankshaft is transmitted, has an operating chamber inside, and has a through hole at the position in the rotation axis direction of the outer camshaft. A vane rotor, which is fixed to one end of the inner camshaft in the rotation axis direction and is rotatably arranged inside the timing pulley so as to be relatively rotatable with the timing pulley, and which divides the operating chamber into a plurality of parts, and a base portion thereof. A sensor target attached to a vane rotor and whose target portion is arranged outside the timing pulley from the base portion is arranged between the timing pulley and the base portion of the sensor target, or between the timing pulley and the vane rotor. A sealing member for sealing between the through hole and the outside is provided.
カム角センサのセンサターゲットを、タイミングベルト仕様でかつ油圧式のバルブタイミング制御装置に取り付けた場合に、前記センサターゲットの取り付け態様によっては、バルブタイミング制御装置からリークしたオイルが前記タイミングベルトに付着するおそれがある。 When the sensor target of the cam angle sensor is attached to a valve timing control device with a timing belt specification and a hydraulic type, oil leaking from the valve timing control device adheres to the timing belt depending on the attachment mode of the sensor target. There is a risk.
本願発明は、シール部材によって貫通孔と外部との間がシールされてことによって、作動室内のオイルが貫通孔を通って外部へのオイルのリークを抑制できる。 According to the present invention, the sealing member seals between the through hole and the outside, so that the oil in the working chamber can be suppressed from leaking to the outside through the through hole.
さらに好ましくは、前記シール部材は、前記タイミングプーリの貫通孔と前記センサターゲットの基部との間に配置されている。 More preferably, the seal member is arranged between the through hole of the timing pulley and the base of the sensor target.
さらに好ましくは、前記センサターゲットは、前記基部が各カムシャフトの回転軸方向に沿って延びる有底円筒状に形成され、前記シール部材は、前記基部の外周面と貫通孔の内周面との間に配置されている。 More preferably, the sensor target is formed in a bottomed cylindrical shape in which the base portion extends along the rotation axis direction of each camshaft, and the sealing member is formed on the outer peripheral surface of the base portion and the inner peripheral surface of the through hole. It is placed in between.
この発明によれば、センサターゲットを取り付ける際に、シール部材が基部の外周面に予め取り付けられた状態で貫通孔の内周面に挿入されることから、センサターゲットとインナーカムシャフトとの同軸性(芯出し)を確保できる。 According to the present invention, when the sensor target is attached, the seal member is inserted into the inner peripheral surface of the through hole in a state of being attached in advance to the outer peripheral surface of the base portion, so that the sensor target and the inner camshaft are coaxial. (Centering) can be secured.
さらに好ましくは、前記基部のほぼ中央に設けられたボルト挿入孔に、カムボルトが挿入されて、該カムボルトの頭部が前記基部内に配置された状態で、前記ベーンロータをインナーカムシャフトに前記カムボルトによって前記基部と一緒に共締め固定される。 More preferably, the cam bolt is inserted into the bolt insertion hole provided substantially in the center of the base portion, and the vane rotor is attached to the inner cam shaft by the cam bolt in a state where the head of the cam bolt is arranged in the base portion. It is fastened and fixed together with the base.
この発明によれば、センサターゲットを、カムボルトによってベーンロータのインナーカムシャフトへの取り付けと一緒に固定できるので、別途圧入などの作業が不要となる。したがって、センサターゲットの取り付け作業が容易になる。また、カムボルトの頭部を基部内に配置できるので、カムボルトの軸方向の長さを短くすることが可能になる。 According to the present invention, the sensor target can be fixed together with the attachment of the vane rotor to the inner camshaft by the cam bolt, so that a separate press-fitting operation is not required. Therefore, the work of attaching the sensor target becomes easy. Further, since the head of the cam bolt can be arranged in the base portion, the axial length of the cam bolt can be shortened.
さらに好ましくは、前記基部の底部と前記カムボルトの頭部との間に、シールワッシャが配置されている。 More preferably, a seal washer is arranged between the bottom of the base and the head of the cam bolt.
この発明によれば、シールワッシャによってカムボルト頭部とセンサターゲットとの間からオイル漏れを抑制できる。 According to the present invention, the seal washer can suppress oil leakage from between the cam bolt head and the sensor target.
さらに好ましくは、前記タイミングプーリは、前記貫通孔の孔縁から前記タイミングプーリの回転軸方向の外側に向かって突出した円筒状の第1ボス部を有し、前記シール部材は、前記第1ボス部の内周面と前記基部の外周面との間に配置されている。 More preferably, the timing pulley has a cylindrical first boss portion that protrudes outward from the edge of the through hole in the rotation axis direction of the timing pulley, and the sealing member is the first boss. It is arranged between the inner peripheral surface of the portion and the outer peripheral surface of the base portion.
この発明によれば、第1ボスを設けることによって、シール部材を軸方向へ長く延ばすことができるので、シール部材によるシール効果が向上する。 According to the present invention, by providing the first boss, the sealing member can be extended long in the axial direction, so that the sealing effect of the sealing member is improved.
さらに好ましくは、前記センサターゲットは、前記基部から前記タイミングプーリの回転軸心に対して径方向外側へ延びるターゲット部を有し、前記ターゲット部は、前記タイミングプーリの回転軸方向で前記シール部材と近接配置されている。 More preferably, the sensor target has a target portion extending radially outward from the base portion with respect to the rotation axis of the timing pulley, and the target portion is with the seal member in the rotation axis direction of the timing pulley. It is placed in close proximity.
この発明によれば、ターゲット部によって、シール部材の不用意な抜け出しを規制できる。 According to the present invention, the target portion can prevent the seal member from being inadvertently pulled out.
さらに好ましくは、前記シール部材は、前記タイミングプーリとベーンロータとの間に配置されている。 More preferably, the seal member is arranged between the timing pulley and the vane rotor.
さらに好ましくは、前記ベーンロータは、前記カムシャフトの回転軸方向の一端部に結合されるロータを有し、該ロータから前記タイミングプーリの前記貫通孔の内周面方向に延びる円筒状の第2ボス部を有し、前記シール部材は、前記第2ボス部の外周面と前記貫通孔の内周面との間に配置されている。 More preferably, the vane rotor has a rotor coupled to one end of the camshaft in the direction of rotation axis, and a cylindrical second boss extending from the rotor toward the inner peripheral surface of the through hole of the timing pulley. The seal member has a portion, and the seal member is arranged between the outer peripheral surface of the second boss portion and the inner peripheral surface of the through hole.
さらに好ましくは、前記タイミングプーリは、前記貫通孔の孔縁から前記タイミングプーリの回転軸方向の外側に向かって突出した円筒状の第1ボス部を有し、前記ベーンロータは、前記カムシャフトの回転軸方向の一端部に結合されるロータを有し、該ロータから前記タイミングプーリの前記貫通孔の内周面方向に延びる円筒状の第2ボス部を有し、前記シール部材は、前記第1ボス部の内周面と前記第2ボス部の外周面との間に配置されている。 More preferably, the timing pulley has a cylindrical first boss portion that protrudes outward from the edge of the through hole in the rotation axis direction of the timing pulley, and the vane rotor is a rotation of the camshaft. It has a rotor coupled to one end in the axial direction, and has a cylindrical second boss portion extending from the rotor toward the inner peripheral surface of the through hole of the timing pulley, and the sealing member is the first. It is arranged between the inner peripheral surface of the boss portion and the outer peripheral surface of the second boss portion.
さらに好ましくは、前記センサターゲットは、前記第2ボス部の先端部に固定されている。 More preferably, the sensor target is fixed to the tip of the second boss portion.
別の好ましい態様として、内部が中空状のアウターカムシャフトと、前記アウターカムシャフトの内部に相対回転可能に配置されたインナーカムシャフトと、を備えた内燃機関に用いられ、前記アウターカムシャフトと前記インナーカムシャフトを相対回転させる内燃機関の可変動弁装置であって、
前記アウターカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有すると共に、前記アウターカムシャフトの回転軸方向位置に貫通孔を有するタイミングプーリと、前記インナーカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、前記タイミングプーリの内部に該タイミングプーリと相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に分けるベーンロータと、前記ベーンロータまたは前記ベーンロータに取り付けられる部材と前記貫通孔の内周面との間に配置されたシール部材と、を備えている。
As another preferred embodiment, the outer camshaft and the outer camshaft are used in an internal combustion engine including an outer camshaft having a hollow inside and an inner camshaft arranged so as to be relatively rotatable inside the outer camshaft. A variable valve gear for internal combustion engines that rotates the inner camshaft relative to each other.
Timing of being fixed to one end of the outer camshaft in the direction of the rotation axis, the rotational force from the crankshaft being transmitted, having an operating chamber inside, and having a through hole at the position of the outer camshaft in the direction of the rotation axis. A vane rotor that is fixed to one end of the inner camshaft in the rotation axis direction and is rotatably arranged inside the timing pulley so as to be relatively rotatable with the timing pulley to divide the operating chamber into a plurality of parts, and the vane rotor or the vane rotor or It includes a member attached to the vane rotor and a seal member arranged between the inner peripheral surface of the through hole.
この発明によれば、カムインカム構造でシール部材によるオイルの漏出を抑制する。 According to the present invention, the cam income structure suppresses oil leakage due to the sealing member.
1…タイミングプーリ、2…カムシャフト、3…ベーンロータ、4…油圧回路、5…アウターカムシャフト、5a…一端部、6…インナーカムシャフト、6a…一端部、6b…小径フランジ部、6c…連通溝、6d…挿入孔、7…第1駆動カム(アウターカム)、8…フランジ部、8a…挿入孔、10…カムボルト、10a…頭部、10b…軸部、10c…雄ねじ、11…第2駆動カム(インナーカム)、13a〜13d…第1〜第4シュー、14…フロントプレート、14a…貫通孔、15…リアプレート、17…ロータ、18a〜18d…第1ベーン〜第4ベーン、20…第1シールリング、21…第2シールリング、22…第1ボス部、22a…内周面、22b…テーパ面、23…遅角側油圧室、24…進角側油圧室、25…進角油孔、26…遅角油孔、28…ロック機構、35…センサターゲット、35a…基部、35b…ターゲット部、35c…底部、36…第1油通路、37…第2油通路、38…電磁切換弁、39…オイルポンプ、39a…吐出通路、40…ドレン通路、41…ECU(コントロールユニット)、43…シールワッシャ、44…オイルシール(シール部材)、45…第3シールリング、46…第2ボス部。 1 ... Timing pulley, 2 ... Camshaft, 3 ... Vane rotor, 4 ... Hydraulic circuit, 5 ... Outer camshaft, 5a ... One end, 6 ... Inner camshaft, 6a ... One end, 6b ... Small diameter flange, 6c ... Communication Groove, 6d ... Insert hole, 7 ... 1st drive cam (outer cam), 8 ... Flange part, 8a ... Insert hole, 10 ... Cam bolt, 10a ... Head, 10b ... Shaft part, 10c ... Male screw, 11 ... Second Drive cam (inner cam), 13a to 13d ... 1st to 4th shoes, 14 ... front plate, 14a ... through hole, 15 ... rear plate, 17 ... rotor, 18a to 18d ... 1st to 4th vanes, 20 ... 1st seal ring, 21 ... 2nd seal ring, 22 ... 1st boss portion, 22a ... inner peripheral surface, 22b ... taper surface, 23 ... retard side hydraulic chamber, 24 ... advance angle side hydraulic chamber, 25 ... advance Square oil hole, 26 ... Delayed angle oil hole, 28 ... Lock mechanism, 35 ... Sensor target, 35a ... Base, 35b ... Target part, 35c ... Bottom, 36 ... First oil passage, 37 ... Second oil passage, 38 ... Electromagnetic switching valve, 39 ... oil pump, 39a ... discharge passage, 40 ... drain passage, 41 ... ECU (control unit), 43 ... seal washer, 44 ... oil seal (seal member), 45 ... third seal ring, 46 ... The second boss part.
Claims (12)
前記アウターカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有すると共に、前記アウターカムシャフトの回転軸方向位置に貫通孔を有するタイミングプーリと、
前記インナーカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、前記タイミングプーリの内部に該タイミングプーリと相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に分けるベーンロータと、
基部が前記ベーンロータに取り付けられ、ターゲット部が前記基部からタイミングプーリの外側に配置されたセンサターゲットと、
前記タイミングプーリと前記センサターゲットの基部との間、又は前記タイミングプーリと前記ベーンロータとの間に配置され、前記貫通孔と外部との間をシールするシール部材と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 A variable valve used in an internal combustion engine having a hollow outer camshaft having an outer cam on the outer circumference and an inner camshaft arranged so as to be relatively rotatable inside the outer camshaft and having an inner cam on the outer circumference. It ’s a device,
Timing of being fixed to one end in the rotation axis direction of the outer camshaft, transmitting the rotational force from the crankshaft, having an operating chamber inside, and having a through hole at a position in the rotation axis direction of the outer camshaft. With the pulley,
A vane rotor that is fixed to one end of the inner camshaft in the direction of the rotation axis and is arranged inside the timing pulley so as to be rotatable relative to the timing pulley to divide the operating chamber into a plurality of parts.
A sensor target whose base is attached to the vane rotor and whose target is located outside the timing pulley from the base.
A sealing member arranged between the timing pulley and the base of the sensor target, or between the timing pulley and the vane rotor, and sealing between the through hole and the outside.
A variable valve gear for an internal combustion engine, which is characterized by being equipped with.
前記シール部材は、前記タイミングプーリの貫通孔と前記センサターゲットの基部との間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 1.
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between a through hole of the timing pulley and a base portion of the sensor target.
前記センサターゲットは、前記基部が各カムシャフトの回転軸方向に沿って延びる有底円筒状に形成され、
前記シール部材は、前記基部の外周面と貫通孔の内周面との間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 2.
The sensor target is formed in a bottomed cylindrical shape whose base extends along the rotation axis direction of each camshaft.
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between an outer peripheral surface of the base portion and an inner peripheral surface of a through hole.
前記基部のほぼ中央に設けられたボルト挿入孔に、カムボルトが挿入されて、該カムボルトの頭部が前記基部内に配置された状態で、前記ベーンロータをインナーカムシャフトに前記カムボルトによって前記基部と一緒に共締め固定されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 3.
A cam bolt is inserted into a bolt insertion hole provided substantially in the center of the base portion, and the vane rotor is attached to the inner cam shaft together with the base portion by the cam bolt in a state where the head of the cam bolt is arranged in the base portion. A variable valve gear for an internal combustion engine, which is characterized by being fastened and fixed together.
前記基部の底部と前記カムボルトの頭部との間に、シールワッシャが配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 4.
A variable valve gear for an internal combustion engine, characterized in that a seal washer is arranged between the bottom of the base and the head of the cam bolt.
前記タイミングプーリは、前記貫通孔の孔縁から前記タイミングプーリの回転軸方向の外側に向かって突出した円筒状の第1ボス部を有し、
前記シール部材は、前記第1ボス部の内周面と前記基部の外周面との間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 3.
The timing pulley has a cylindrical first boss portion that protrudes outward in the rotation axis direction of the timing pulley from the hole edge of the through hole.
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between an inner peripheral surface of the first boss portion and an outer peripheral surface of the base portion.
前記センサターゲットは、前記基部から前記タイミングプーリの回転軸心に対して径方向外側へ延びるターゲット部を有し、前記ターゲット部は、前記タイミングプーリの回転軸方向で前記シール部材と近接配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 1.
The sensor target has a target portion extending radially outward from the base portion with respect to the rotation axis of the timing pulley, and the target portion is arranged close to the seal member in the rotation axis direction of the timing pulley. A variable valve gear for an internal combustion engine.
前記シール部材は、前記タイミングプーリとベーンロータとの間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 1.
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between the timing pulley and the vane rotor.
前記ベーンロータは、前記カムシャフトの回転軸方向の一端部に結合されるロータを有し、該ロータから前記タイミングプーリの前記貫通孔の内周面方向に延びる円筒状の第2ボス部を有し、
前記シール部材は、前記第2ボス部の外周面と前記貫通孔の内周面との間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 8.
The vane rotor has a rotor coupled to one end in the rotation axis direction of the camshaft, and has a cylindrical second boss portion extending from the rotor toward the inner peripheral surface of the through hole of the timing pulley. ,
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between an outer peripheral surface of the second boss portion and an inner peripheral surface of the through hole.
前記タイミングプーリは、前記貫通孔の孔縁から前記タイミングプーリの回転軸方向の外側に向かって突出した円筒状の第1ボス部を有し、
前記ベーンロータは、前記カムシャフトの回転軸方向の一端部に結合されるロータを有し、該ロータから前記タイミングプーリの前記貫通孔の内周面方向に延びる円筒状の第2ボス部を有し、
前記シール部材は、前記第1ボス部の内周面と前記第2ボス部の外周面との間に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 8.
The timing pulley has a cylindrical first boss portion that protrudes outward in the rotation axis direction of the timing pulley from the hole edge of the through hole.
The vane rotor has a rotor coupled to one end in the rotation axis direction of the camshaft, and has a cylindrical second boss portion extending from the rotor toward the inner peripheral surface of the through hole of the timing pulley. ,
A variable valve gear for an internal combustion engine, wherein the seal member is arranged between an inner peripheral surface of the first boss portion and an outer peripheral surface of the second boss portion.
前記センサターゲットは、前記第2ボス部の先端部に固定されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The variable valve gear for an internal combustion engine according to claim 9 or 10.
The sensor target is a variable valve gear of an internal combustion engine, characterized in that the sensor target is fixed to the tip end portion of the second boss portion.
前記アウターカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有すると共に、前記アウターカムシャフトの回転軸方向位置に貫通孔を有するタイミングプーリと、
前記インナーカムシャフトの回転軸方向の一端部に固定されると共に、前記タイミングプーリの内部に該タイミングプーリと相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に分けるベーンロータと、
前記ベーンロータまたは前記ベーンロータに取り付けられる部材と前記貫通孔の内周面との間に配置されたシール部材と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 It is used in an internal combustion engine including an outer camshaft having a hollow inside and an inner camshaft arranged so as to be relatively rotatable inside the outer camshaft, and the outer camshaft and the inner camshaft are relatively rotated. It is a variable valve gear of the internal combustion engine that makes it
Timing of being fixed to one end in the rotation axis direction of the outer camshaft, transmitting the rotational force from the crankshaft, having an operating chamber inside, and having a through hole at a position in the rotation axis direction of the outer camshaft. With the pulley,
A vane rotor that is fixed to one end of the inner camshaft in the direction of the rotation axis and is arranged inside the timing pulley so as to be rotatable relative to the timing pulley to divide the operating chamber into a plurality of parts.
A seal member arranged between the vane rotor or a member attached to the vane rotor and the inner peripheral surface of the through hole,
A variable valve gear for an internal combustion engine, which is characterized by being equipped with.
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